Novo modelo ajuda a entender a dinâmica do plasma de quarks e glúons
11 de abril de 2017
José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – O plasma de quarks e glúons é um dos objetos de estudo mais investigados pelos físicos nos últimos tempos. Graças aos dois maiores colisores de partículas da atualidade – o Large Hadron Collider (LHC), na Europa, e o Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), nos Estados Unidos –, esse estado da matéria, que teria predominado no universo durante uma fração de segundo após o Big Bang, tornou-se reprodutível em laboratório.
De acordo com o modelo cosmológico padrão, a duração do plasma de quarks e glúons no universo primordial não excedeu um milionésimo de segundo, pois cerca de 10-6 s após o Big Bang o universo já teria se resfriado ao ponto de os quarks e glúons não poderem mais se deslocar livremente e serem encapsulados nos hádrons (prótons, nêutrons, mésons etc.). Nas colisões nucleares de alta energia do LHC e do RHIC, devido aos elevados gradientes de pressão, o plasma de quarks e glúons dura ainda menos tempo, aproximadamente 10-23s. Mas, apesar de ser tão efêmero e de ocupar um volume exíguo, pouco maior do que o do próton [o diâmetro do próton é da ordem de grandeza de 10-15 metro], o plasma de quarks e glúons apresenta uma intensa e complexa atividade interior.
Essa atividade vem sendo pouco a pouco desvendada nos experimentos do LHC e do RHIC. E novos aportes teóricos têm sido elaborados para explicar ou prever resultados experimentais. É o caso, entre outros, do estudo “Hydrodynamic Predictions for Mixed Harmonic Correlations in 200 GeV Au+Au Collisions”, publicado no início de março de 2017 em Physical Review C e escolhido como highlight pelos editores. O texto integral do artigo também pode ser lido no portal arXiv.org, da Cornell University.
O estudo foi realizado por Fernando Gardim, do Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal de Alfenas, Frédérique Grassi, do Instituto de Física, Universidade de São Paulo (USP), Matthew Luzum, do Instituto de Física da USP, e Jacquelyn Noronha-Hostler, do Department of Physics da University of Houston. E apoiado pela FAPESP por meio dos projetos “Extraindo propriedades do plasma de quarks e glúons dos dados do RHIC e LHC” e “Desenvolvimento de um código de hidrodinâmica 3+1 para estudos do plasma de quarks e glúons”.
“Por durar muito pouco tempo, o plasma de quarks e glúons não pode ser observado diretamente. O que os experimentos conseguem detectar são os hádrons formados quando os quarks e glúons voltam a se aglutinar. Esses hádrons se propagam em várias direções e a sua distribuição angular ao redor do eixo da colisão fornece informações muito relevantes sobre a estrutura e a dinâmica do plasma – e, por decorrência, sobre a natureza das interações fundamentais da matéria. Nosso trabalho, de viés teórico, foi prever padrões específicos na distribuição angular dos hádrons”, disse Frédérique Grassi à Agência FAPESP.
A matéria completa pode ser lida no link abaixo:
Término:
30/04/2017
